Numeryczna analiza modalna stojaka frezarki wykonanego z wypełnionych profili stalowych

• Autorzy: Okulik T. , Powałka B. , Marchelek K. , Byrczek G.

Warianty tytułu

EN

Numerical modal analysis of milling machine body made with filled steel profiles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Alternatywą dla elementów korpusowych wykonanych z żeliwa mogą być elementy korpusowe spawane z profili stalowych, które jednak mają gorszą zdolność tłumienia drgań. Aby poprawić parametry dyssypacyjne takiej konstrukcji, zastosowano wypełnianie zamkniętych profili stalowych materiałem o dobrych właściwościach tłumiących. W pracy przedstawione są wyniki symulacji numerycznych korpusu stojaka frezarki wykonanego z niewypełnionych i wypełnionych betonem profili stalowych. Opisane są uproszczenia modelowe dotyczące modelowania połączeń spawanych przyjęte podczas obliczeń. Model obliczeniowy stojaka frezarki uwzględnia wpływ masy i momentów bezwładności współpracujących podzespołów oddziałujących na korpus stojaka frezarki. Przedstawiony jest wpływ zastosowanego wypełnienia profili stalowych na zmianę częstotliwości rezonansowych stojaka oraz zmianę odpowiadających sobie postaci drgań.

EN

Alternatively, machine tool bodies can be made of welded steel profiles instead of cast iron. Unfortunately steel does not provide damping properties as good as cast iron. To improve damping performance of such structures the profiles can be filled with material with good damping properties. The paper compares simulation results of the model of the milling machine column made of unfilled and filled steel profiles. Simplifications adopted in the model are described. The paper presents the construction of the numerical model, which takes into account the impact of mass and moments of inertia of cooperating components influencing the milling body. It shows the influence of the applied load on resonance frequencies, and the corresponding vibration modes.

Słowa kluczowe

PL

elementy korpusowe; profil stalowy; materiał wypełniający; numeryczna analiza modalna

EN

machine tool bodies; steel profile; filled material; numerical modal analysis

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 33, nr 64
• Strony: 68--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Okulik T.

• Instytut Technologii Mechanicznej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Powałka B.

• Instytut Technologii Mechanicznej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Marchelek K.

• Instytut Technologii Mechanicznej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Byrczek G.

• Andrychowska Fabryka Maszyn DEFUM S.A.

Bibliografia

• 1 Cortés F., Castillo G.: Comparison between the dynamical properties of polymer concrete and grey cast iron for machine tool applications. „Materials & Design” 2007, 28, p. 1461–1466. doi:10.1016/j.matdes.2006.03.012.
• 2 Kępczak N., Pawłowski W., Kaczmarek Ł.: Cast iron and mineral cast applied for machine tool bed - dynamic behavior analysis. „Archives of Metallurgy and Materials” 2015, 60, p. 1023–1029. doi:10.1515/amm-2015-0254.
• 3 Marchelek K., Tomkow J.: Vibrostability of a multidimensional machine tool-workpiece-tool system, Part I: Modeling the Mechanical Structure and Cutting Process. „Journal of Vibration and Control” 1998, 4, p. 99–112. doi:10.1177/107754639800400201.
• 4 Marchelek K., Tomkow J.: Vibrostability of a multidimensional machine tool-workpiece-tool system, Part II: An Example of Vibrostability Analysis Made on a Vertical Lathe. „Journal of Vibration and Control” 1998, 4, p. 113–130. doi:10.1177/107754639800400202.
• 5 Marchelek K., Powalka B.: Determination of the global sensitivity of the vibrostability Limit for improving machine tools dynamics. „Journal of Vibration and Control” 2002, 8, p. 493–502. doi:10.1177/107754602.
• 6 Möhring H.-C., Brecher C., Abele E., Fleischer J., Bleicher F.: Materials in machine tool structures. „CIRP Annals - Manufacturing Technology” 2015, 64, p. 725–748. doi:10.1016/j.cirp.2015.05.005.
• 7 Okulik T., Powałka B., Parus A., Marchelek K.: Modelowanie i dobór sztywności układu aktywnej eliminacji drgań dla obróbki przedmiotów podatnych. „Modelowanie Inżynierskie”. 2015, 23, s. 49–54.
• 8 Parus A., Bodnar A., Marchelek K., Chodzko M.: Using of active clamping device for workpiece vibration suppression. „Journal of Vibrational Engineering and Technologies” 2015, 3, p. 161–167.
• 9 Parus A., Chodzko M., Hoffmann M.: Eliminacja drgań samowzbudnych z zastosowaniem aktywnego uchwytu obróbkowego. „Modelowanie Inżynierskie” 2011, 11, s. 325–332.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).